1、目 录1绪论21.1机械制造的概述和设计目的21.2机械加工工艺规程制订22零件的分析32.1零件的功用32.2零件的技术要求42.3零件的工艺分析52.4确定零件生产类型53选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图63.1选择毛坯63.2确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸63.3零件的毛坯图74选择加工方法，制定工艺路线84.1基准选择84.2零件加工方法的选择84.3工艺路线的制订944工艺方案的比较与分析。104.5工艺方案的经济技术比较115选择加工设备及刀具、夹具、量具1151选择加工设备与工艺装备115.2确定工序尺寸126确定切削用量及基本时间136.1工序3切削用量及基本时间的确定136.2工序4和6 的切削用量及基本时间的确定146.3工序7切削用量及基本时间的确定156.4工序8的切削用量及基本时间的确定166.5工序9切削用量及基本时间的确定176.6工序10切削用量及基本时间的确定176.7工序11切削用量及基本时间的确定186.8工序12切削用量及基本时间的确定196.9工序13切削用量及基本时间的确定207夹具设计217.1钻32mm孔的钻床夹具217.2 钻孔6mm锪
2、孔的钻床夹具237.3 钻M8底孔6.6，攻M8孔的钻床夹具247.4 铣槽6x9.5铣床夹具248结论25参考文献26致谢27英文摘要27推动架零件加工工艺及夹具设计机械设计制造及其自动化专业 丁 海 指导教师 陈洪军摘 要：本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过对牛头刨床推动架的分析，了解推动架在牛头刨床加工中的作用。运用机械制造设计技术及相关课程的知识，解决推动架在加工中的定位、加紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件加工质量。其次，依据推动架毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定切实可行的推动架加工工艺规程路线。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及有关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出省力、高效、经济合理并且能保证加工质量的夹具。关键词：推动架 机械加工 夹具设计1绪论1.1机械制造的概述和设计目的机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新
3、换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。1 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。本次毕业设计是推动架零件的加工工艺及夹具设计，推动架是工业中应用广泛的零件之一，生产量比较大，为保障产品质量，提高加工效益，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用专用机床进行加工。工艺设计以保障质量稳定、生产可靠为原则。对工件进行加工时，为保证加工要求，首先要使工件相对刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力而变动，为此，在加工过程之前，首先将工件装夹好，用夹具装夹有下列优点：能稳定的保证工件的加工精度，能扩大机床的使用范围，能降低成本。据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设
4、计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。1.2机械加工工艺规程制订1.2.1生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：（1）机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。（2）机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。（3）机械加工工艺规程是新建工厂的基本
5、技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。1.2.2机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。1.2.3制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：（1）产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。（2）毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。（3）各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。12零件的分析2.1零件的功用题目所给的零件是牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近3
6、2mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。推动架零件图如下：图212.2零件的技术要求 推动架的技术要求看下表21表21推动架技术要求加工表面偏差mm公差及精度等级粗糙度RaUm形位公差27mm的端面IT1312.50.1A16mm的孔+0.0330IT693.250mm的外圆端面IT796.332mm的孔+0.0270IT896.335mm的端面IT132516mm的孔+0.0190IT693.22.3零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 由零件图可知，32mm、16mm的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：（1）32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。（2）以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M
7、8-6H的内螺纹，6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：（1）32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；（2）32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。2.4确定零件生产类型零件的生产纲领 N=Qm（1+a）*（1+b）因为推动架是牛头刨床进给机构的零件，需要承受较大应力和耐磨，这里假设产品的年产量Q=5000台/年，每台产品中该零件的数量m=1件/台，零件备品率a=3%，零件的废品率b=0.5%。Q=50001（1+3%）（1+0.5%）=5176件/ 年由结果查表可知，该零件为大批量生产。3图223选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3.1选择毛坯推动架是一个结构较复杂的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用铸铁材料HT200，铸铁材料是最常见的材料，其优点是：容易成型，切削性能好，价格低廉，且吸振性好
8、。为了得到较好的强度和表面硬度，可在加工过程中进行调质处理，淬火，同时为了消除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理（如果需要的话）。由于零件的结构简单，用锻件是不太可能的，因此，需要先根据零件图，做出铸模，进行铸造，结合零件和经济的考虑，最好用砂型铸造的方法。3.2确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸由文献2表2-1可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为812级，取CT=10级。查文献2表1-7确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0单侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工32的孔32H3.0双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工 由表1-5可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸尺寸公差27的端面924.0963.250的外圆端面455502.832的孔32单侧3.0262.635的两端面205252.43.3零件的毛坯图图314选择加工方法，制定工艺路线4.1基准选择4.1.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。4.1.2粗基准的选择对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，牛头刨床推动架以外圆50mm作为粗基准。4.1.3精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择32mm的孔和16的孔作为精基准。4.1.4零件表面加工方法的选择零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选
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